(57)【要約】【課題】波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光に対し良好な偏光特性を得ることができ、また光学素子の表面に形成された微細凹凸形状の単層膜のアスペクト比が高い場合であっても、微細凹凸形状のパターンの傾斜を抑制することが可能となる形状を安定して確実に安価に形成することができ、環境にも優れた光学部品及びその製造方法を提供する。【解決手段】高屈折率な材料１０２で形成された可視光の波長よりも幅の狭いライン状の単層膜１０３を複数備え、これらの単層膜を可視光の波長よりも狭い間隔で、隣り合って位置するように基板１０１上の接続膜１０４に接続された構成とする。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高屈折率な材料で形成された可視光の波長よりも幅の狭いライン状の単層膜を複数備え、これらの単層膜を可視光の波長よりも狭い間隔で、隣り合って位置するように基板上の接続膜に接続されていることを特徴とする光学部品。
【請求項２】
前記接続膜は、前記隣り合って位置する単層膜の間を接続する幅が、可視光の波長よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
【請求項３】
前記接続膜は、前記ライン状の単層膜と同じ膜で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学部品。
【請求項４】
前記接続膜に接続されているライン状の単層膜と前記接続膜との角度が、９０°±５°になっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項５】
前記接続膜の接続部が半円形状であり、その半円が可視光の波長よりも狭い間隔の１／２の半径になっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項６】
前記ライン状の単層膜によるアスペクト比が、４以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項７】
高屈折率な材料で形成された可視光の波長よりも幅の狭いライン状の単層膜を複数備え、これらの単層膜を可視光の波長よりも狭い間隔で、隣り合って位置するように基板上の接続膜に接続された光学部品の製造方法であって、
透明基板上に、高屈折率な材料層を形成する工程と、
前記材料層上に中間層を形成し、この中間層上にレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を露光マスクを用い露光することによって、前記ライン状の単層膜に対応した形状をパターニングする工程と、
前記パターニングされたレジスト層をマスクとして、前記中間層をウエットエッチングによりパターニングする工程と、
前記パターニングされた中間層をマスクとして、前記高屈折率な材料層をドライエッチングにより前記基板上の前記高屈折率な材料層を一部残して接続膜を形成し、この接続膜によって前記隣り合って位置するライン状の単層膜を接続する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする光学部品の製造方法。
【請求項８】
前記高屈折率な材料層をドライエッチングする工程において、前記接続膜に接続されているライン状の単層膜と前記接続膜との角度が、９０°±５°の範囲となるように加工することを特徴とする請求項７に記載の光学部品の製造方法。
【請求項９】
前記高屈折率な材料層をドライエッチングする工程において、前記接続膜の接続部を半円形状とし、その半円が可視光の波長よりも狭い間隔の１／２の半径となるように加工することを特徴とする請求項７に記載の光学部品の製造方法。
【請求項１０】
前記接続膜の接続部を半円形状とする加工が、前記高屈折率な材料層を一定時間までフッ素系ガス（ＳＦ6）でエッチングを行った後、エッチングガスをカーボン系ガスに替えてエッチングすることにより行われることを特徴とする請求項９に記載の光学部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その表面に可視光の波長より長さの短い膜構造を有する偏光ビームスプリッタや位相板などの光学部品に関するものであり、特にアスペクト比の高い膜構造を有する光学部品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から電子機器などに使用されるレンズ等の光学部品においては、光干渉を利用して光学素子の表面に積層された薄膜を形成し反射防止膜としている。
また同様な光干渉を利用して、透明光学素子からなる基板の表面に積層された薄膜を形成することで入射光を偏光し、偏光ビームスプリッタや位相板を形成している。
このような干渉膜は安価で再現性が良いため、広く実用化されており、例えば、図８のように８０１の光学素子上に８０２の高屈折率膜からなる可視光よりも狭い間隔で形成された光学部品に、８０３の入射光を入射させて８０４のように偏光させて、高精度な画像出力が可能とされる。このように微細周期構造にすることで、反射防止効果が有ることを利用した光学部品が知られている。
【０００３】
また、非特許文献１には、透明基板の上に複数の誘電体多層膜がライン状に並べられた、図９に示すような偏光ビームスプリッタが開示されている。図９において、９０１は光学素子である透明基板、９０２は低屈折率層、９０３は高屈折率層である。ここで、低屈折率層９０２と高屈折率層９０３は、透明基板９０１の表面に交互に積層され、これによりＨＬ交互層９０４の誘電体多層膜がライン状に形成されている。この周期的な凹凸を形成するライン状の誘電体多層膜は２次元フォトニック結晶として機能し、入射光を偏光する光学部品として優れた特性を有していることが知られている。
すなわち、入射光が波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光である場合であっても、各ライン状の誘電体多層膜の線幅は少なくとも可視光の波長よりも狭く、好ましくは０．１μｍ以下の幅とすることにより、原理的には良好な偏光特性を得ることができる。また、その製造方法としては、超ＬＳＩなどのパターニング技術を応用することで、誘電体多層膜を用いて周期的な凹凸を製造することができる。
【０００４】
また、特許文献１には、微細周期構造の単層構造において、その周期構造上に温度や湿度の環境変化や、あるいは物理的な傷から保護することができる保護層を設ける構成が提案されている。その構成を図１０に示す。図１０において、１００１は加工された透明基板、１００２は保護層、１００３は高屈折率層を微細周期構造にしたものである。このような構成によっても、入射光が波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光である場合であっても、入射光を偏光する光学部品として優れた特性を有するということが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、超臨界を用いた乾燥方法によりウェット処理のダメージを回避する方法が提案されている。この方法には、処理パターンを無極性溶媒であるノルマルヘキサンに浸漬置換した後、液体二酸化炭素とともに反応室に封入し、ノルマルヘキサンを液化二酸化炭素に置換して、乾燥しようとする方法が開示されている。
【非特許文献１】Ｒｏｎｇ−Ｃｈｕｎｇ等、「ＯＰＴＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ」  Ｖｏｌ．２１，  Ｎｏ．１０，１９９６年，ｐ７６１
【特許文献１】特開２００２−１８２００３号公報
【特許文献２】特開２００１−１６５５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記非特許文献１や特許文献１等の従来例におけるライン状に形成した高屈折率層の単層構成や誘電体多層膜を用いた偏光ビームスプリッタの場合、その製造工程において、エッチング工程や洗浄工程により微細周期構造パターンが傾斜してしまう場合等の問題が生じる。
このような問題は、ドライエッチングなどを施している時に、放電時のダメージ等により、図１１に示すように微細周期構造パターン１１０２のエッチングが、透明基板１１０１に到達した時にパターンが傾斜してしまうこと等により生じる。
また、上記従来例においては、洗浄工程などのウエット処理を行った後には、乾燥工程が必ず必要となる。そのため、各工程において凹部に置換された処理液が、毛細管力により凸部を引っ張り、凸部である微細周期構造パターンに応力を加え、微細周期構造パターンを傾斜させてしまうこととなる。
これらにより、ライン状の単層構成膜より形成される凹凸の凹部の深さに比べて、凸部である単層構成膜の厚さが厚い場合、即ち凹凸のアスペクト比が高い場合には、この傾向は高くなり、特にアスペクト比が４以上である場合には、この傾向は非常に顕著となる。
【０００７】
これに対して、上記特許文献２の超臨界を用いたウェット処理のダメージを回避する製造方法乾燥方法によると、パターンの欠陥を防止するためには有効であるが、この方法による場合には、反応室の内圧を７．５ＭＰａにしなければならず、高圧容器が必要となる。
また、無極性溶媒として有機溶剤を必要とするため、環境にも問題がある。
さらに、微細周期構造にするにはエッチング工程が必須であり、エッチング時のダメージを回避するのは、より困難であった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光に対し良好な偏光特性を得ることができ、また光学素子の表面に形成された微細凹凸形状の単層膜のアスペクト比が高い場合であっても、微細凹凸形状のパターンの傾斜を抑制することが可能となる形状を安定して確実に安価に形成することができ、環境にも優れた光学部品及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下のように構成した光学部品及びその製造方法を提供するものである。
すなわち、本発明の光学部品は、高屈折率な材料で形成された可視光の波長よりも幅の狭いライン状の単層膜を複数備え、これらの単層膜を可視光の波長よりも狭い間隔で、隣り合って位置するように基板上の接続膜に接続されていることを特徴としている。
また、本発明の光学部品の製造方法は、高屈折率な材料で形成された可視光の波長よりも幅の狭いライン状の単層膜を複数備え、これらの単層膜を可視光の波長よりも狭い間隔で、隣り合って位置するように基板上の接続膜に接続された光学部品の製造方法であって、
透明基板上に、高屈折率な材料層を形成する工程と、
前記材料層上に中間層を形成し、この中間層上にレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を露光マスクを用い露光することによって、前記ライン状の単層膜に対応した形状をパターニングする工程と、
前記パターニングされたレジスト層をマスクとして、前記中間層をウエットエッチングによりパターニングする工程と、
前記パターニングされた中間層をマスクとして、前記高屈折率な材料層をドライエッチングにより前記基板上の前記高屈折率な材料層を一部残して接続膜を形成し、この接続膜によって前記隣り合って位置するライン状の単層膜を接続する工程と、を少なくとも有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光に対しても、良好な偏光特性を得ることが可能となる光学部品及びその製造方法を提供することができる。
また、光学素子の表面に形成された微細凹凸形状の単層膜のアスペクト比が高い場合であっても、微細凹凸形状のパターンの傾斜を抑制することが可能となる形状を安定して確実に安価に形成することができる。
また、有機溶剤等を用いないことにより、環境的にも優れた光学部品及びその製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上記した構成により、本発明の課題を達成することができるものであるが、本発明の実施の形態においては、より具体的には、光学素子の表面に微細パターンを構成するライン状の単層膜を形成する時に、凹部に膜を残して、その膜によって隣り合って位置するライン状の単層膜を凹部で接続させ、ドライエッチング時における放電時のダメージ、ウエット処理時における毛細管力の応力によるダメージ等を緩和することで、これらのライン状の単層膜の傾斜を防ぐことが可能となる。
さらに、凹部に残す膜形状を制御することで、より微細凹凸形状パターンの傾斜を防ぐことが可能となる。例えば、前述した高屈折率な材料層をドライエッチングする工程において、接続膜により隣り合って位置するライン状の単層膜を接続する場合には、予め高屈折率膜のエッチングレートを算出しておいて、エッチング時間で高屈折率膜のエッチング量を制御して、接続部の膜厚を同時に制御する。これにより、ほぼ垂直にエッチングされた高屈折率膜の凹部に膜を残すことで、前記隣り合って位置するライン状の単層膜を接続することが可能となり、ドライエッチング時における放電時のダメージ、ウエット処理時における毛細管力の応力によるダメージ等を緩和することができ、微細凹凸形状パターンの傾斜を防ぐことができる。
【００１２】
また、前述した高屈折率な材料層をドライエッチングする工程において、半円形状で接続させる場合には、予め高屈折率膜のエッチングレートをフッ素系ガス（ＳＦ6）とカーボン系ガス（ＣＨＦ3）で算出しておいて、ある一定時間までフッ素系ガス（ＳＦ6）でエッチングを行う。それ以降のエッチングをカーボン系ガス（ＣＨＦ3）でエッチングすることで、カーボンが凹部の底面と側壁に吸着しながらエッチングされるので半円形状にエッチングされる。この時のプロセス条件を制御することで凹部の半円形状のＲを制御できる。
これにより、凸部の下部が広がった形状になるので、ドライエッチング時における放電時のダメージ、ウエット処理時における毛細管力の応力によるダメージ等をさらに緩和することができ、より微細凹凸形状パターンの傾斜を防ぐことが可能となる。
【００１３】
以上のような本実施の形態によれば、前記ライン状の単層膜と同じ膜で形成し、前記接続膜は、前記隣り合って位置する単層膜の間を接続する幅を可視光の波長よりも狭い幅とし、前記接続膜に接続されているライン状の単層膜と前記接続膜との角度を、９０°±５°とすることができる。
また、前記接続膜の接続部が半円形状とし、その半円が可視光の波長よりも狭い間隔の１／２の半径とすることで、微細凹凸形状パターンの傾斜をより防止することが可能となる。
また、光学素子の表面に形成された微細凹凸形状の単層膜のアスペクト比が高い場合、特にアスペクト比が、４以上である場合には、より有効となる。
また、有機溶剤等を用いないため、環境的にも好適な光学部品及びその製造方法を提供することができる。
【実施例】
【００１４】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１は、本発明を適用し、偏光ビームスプリッタ及びその製造方法を構成したものである。
図１に本発明の実施例１における偏光ビームスプリッタの構成の断面図を示す。図１において、１０１は透明基板、１０２は高屈折率膜、１０３は微細パターンを構成するライン状の単層膜、１０４は接続用単層膜である。
【００１５】
製造した偏光ビームスプリッタは、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ０．６５ｍｍの石英からなる透明基板１０１上に、ＴｉＯ2からなる高屈折率膜１０２が積層されている。この時の膜厚は、ＴｉＯ2が４００ｎｍである。これは、光線入射角度４５°に合わせ、偏光ビームスプリッタが充分に機能を満足するように設計された値である。また、ライン状の単層膜１０３の最上面の幅は１００ｎｍ、隣り合うライン状の単層膜の最上面の間隔は７０ｎｍである。また接続用単層膜１０４の幅は７０ｎｍ、接続用単層膜の膜厚は５０ｎｍとした。
【００１６】
つぎに、本実施例における偏光ビームスプリッタの製造プロセスを示す図２を用いて、偏光ビームスプリッタの製造方法を説明する。
（１）まず、洗浄を施した石英からなる透明基板２０１に、真空蒸着法を用いて高屈折率層であるＴｉＯ2層２０２を４００ｎｍ形成した。この時、基板温度は１５０℃で、真空度０．０２Ｐａになるよう酸素を導入し、蒸発源加熱は電子ビーム加熱にて、成膜を行った。また、膜厚制御は、単色フィルターによる干渉制御法にて行った（図２（ａ））。
（２）次にエッチング工程においてマスクとなる金属クロムからなる中間層２０３を、２５０ｎｍの厚さになるよう同様の加熱方式で蒸着した。この時の真空度は、０．００１Ｐａであり、膜厚制御方法は水晶振動子法で行った（図２（ｂ））。
（３）  次に、洗浄及びＵＶ／Ｏ3処理を施した後、中間層２０３の上にフォトレジストをスピンコートしレジスト層２０４を形成した。フォトレジストはＪＳＲ社製ポジ型化学増幅レジストＫＲＦ  Ｍ２０Ｇを用いた。また、レジスト層の膜厚は１００ｎｍとした（図２（ｃ））。
（４）次に、１１０℃で１８０秒間プリベークを施した後、ＫｒＦエキシマレーザーを光源とする縮小光学系ステッパ（ＮＡ＝０．６）を用いて露光を行った。マスクはレベンソン型位相シフトマスク２０５を用い、パターン形状２０６は、前述のライン状の単層膜１０３の形状に対応している。露光量は５０ｍＪ／ｃｍ2であった（図２（ｄ））。
（５）露光の後、１２０℃で１２０秒間ＰＥＢを行い、１．１８％ＴＭＡＨ（テトラメチルアンムニュームハイドロオキサイド）を用いて３０秒間パドル現像を行った。そして、速やかに水洗を施し、１００℃のホットプレート上で２分間乾燥した（図２（ｅ））。
（６）次に、レジスト層２０４をマスクとして、中間層２０３であるクロム層をウエットパターニングした。エッチング液は、濃硝酸０．５ｖｏｌ％の水溶液に、硝酸第２セリウムアンモニウム（Ｃｅ（ＮＨ4）2（ＮＯ3）6）を１５ｗｔ％溶解した液を用いた。本溶液に２分間パドルエッチングを行い、速やかに水洗を施し、１００℃のホットプレート上で２分間乾燥した（図２（ｆ））。
（７）その後、ＲＩＥ（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｉｏｎ−ｂｅａｍ  ｅｔｃｈｉｎｇ）装置に配置し、中間層２０３をマスクとして、高屈折率層であるＴｉＯ2層２０２（４００ｎｍ）をエッチングする。エッチングガスとしては、ＳＦ6、１６０ｓｃｃｍとＡｒ、４０ｓｃｃｍの混合ガスを用いた。その他のエッチング条件は圧力２０ｍｔｏｒｒ、ＲＦパワー１５００Ｗである。この時のＴｉＯ2層のエッチングレートは１７．５ｎｍ／ｍｉｎであった。この条件で２０ｍｉｎエッチングを行い３５０ｎｍエッチングして５０ｎｍを接続膜とした。
この時の、表面に形成された微細凹凸形状のパターンの傾斜角度を図３に示す。図３に示されるように角度３０１は９２度であった。
更に、酸素をエッチングガスとして、表面のレジスト層２０４を剥離した（図２（ｇ））。
（８）最後に、前記クロムのエッチング液に浸漬し、マスクとして使用した金属クロムからなる中間層２０３を溶解剥離した後、シャワー水洗を施し、１００℃のホットプレートで２分間乾燥することで、透明基板の表面に高アスペクト比を有するライン状の単層膜と接続膜が形成されたビームスプリッタを得た（図２（ｈ））。
（９）この時のビームスプリッタの分光反射率を分光光度計（日立社製Ｕ４０００自記記録分光光度計）により測定した。
【００１７】
入射角４５°の時の結果を、図４に示す。図４において横軸は光の波長を示しており、縦軸はその時の反射率を示している。図中点線が接続膜による接続の無い場合の反射率特性であり、この場合には反射率は１％以下である。また、図中実線が接続膜による接続の有る場合の反射率特性であり、この場合にも反射率は同じく１％以下であった。また、実施例１における偏光ビームスプリッタの分光特性の測定は、偏光ビームスプリッタの全面においても同様の測定を行った。それらはすべて図４に示す分光特性とほぼ同様の良好な測定結果であった。
このように、接続膜で接続された構成においても特性を維持できるので、ドライエッチング時における放電時のダメージ、ウエット処理時における毛細管力の応力によるダメージ等を、このように接続膜で接続された構成で緩和することが可能となり、これにより微細凹凸形状パターンの傾斜を防ぎ、歩留まりの向上を図ることができる。
【００１８】
以上に説明したように、本実施例によれば、可視光の波長よりも幅の狭いライン状の単層膜を、隣り合ったライン状の単層膜との間隔が可視光の波長よりも狭くなるように形成し、隣り合ったライン状の単層膜の間を、同じ膜の接続膜により接続し補強することが可能となる。これにより透明基板上の、単層膜により形成された凸部と凹部とのアスペクト比が高い場合であっても、単層膜は前述した従来例のように傾斜することなく、信頼性の高い光学部品を提供することができる。特にアスペクト比が４以上である場合等において、この構成は有効である。
【００１９】
［実施例２］
実施例２は、本発明を適用し、実施例１と別の偏光ビームスプリッタ及びその製造方法を構成したものである。
図５に本発明の実施例１における偏光ビームスプリッタの構成の断面図を示す。図５において、５０１は透明基板、５０２は高屈折率膜、５０３は微細パターンを構成するライン状の単層膜、５０４は接続用単層膜である。
製造した偏光ビームスプリッタは、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ０．６５ｍｍの石英からなる透明基板５０１上にＴｉＯ2からなる高屈折率膜５０２が積層されている。この時の膜厚は、ＴｉＯ2が４００ｎｍである。これは、光線入射角度４５°に合わせ、偏光ビームスプリッタが充分に機能を満足するように設計された値である。また、ライン状の単層膜５０３の最上面の幅は１００ｎｍ、隣り合うライン状の単層膜の最上面の間隔は７０ｎｍである。また接続用単層膜５０４の半円形状の幅は７０ｎｍ、接続用単層膜の膜厚は最小膜厚で５０ｎｍとした。    
【００２０】
つぎに、本実施例における偏光ビームスプリッタの製造プロセスを示す図６を用いて、本実施例の偏光ビームスプリッタの製造方法を説明する。
（１）まず、洗浄を施した石英からなる透明基板６０１に、真空蒸着法を用いて高屈折率層であるＴｉＯ2層６０２を４００ｎｍ形成した。この時、基板温度は１５０℃で、真空度０．０２Ｐａになるよう酸素を導入し、蒸発源加熱は電子ビーム加熱にて、成膜を行った。また、膜厚制御は、単色フィルターによる干渉制御法にて行った（図６（ａ））。
（２）次にエッチング工程においてマスクとなる金属クロムからなる中間層６０３を、２５０ｎｍの厚さになるよう同様の加熱方式で蒸着した。この時の真空度は、０．００１Ｐａであり、膜厚制御方法は水晶振動子法で行った（図６（ｂ））。
（３）次に、洗浄及びＵＶ／Ｏ3処理を施した後、中間層６０３の上にフォトレジストをスピンコートしレジスト層６０４を形成した。フォトレジストはＪＳＲ社製ポジ型化学増幅レジストＫＲＦ  Ｍ２０Ｇを用いた。また、レジスト層の膜厚は１００ｎｍとした（図６（ｃ））。
【００２１】
（４）次に、１１０℃で１８０秒間プリベークを施した後、ＫｒＦエキシマレーザーを光源とする縮小光学系ステッパ（ＮＡ＝０．６）を用いて露光を行った。マスクはレベンソン型位相シフトマスク６０５を用い、パターン形状は、前述のライン状の単層膜の形状６０６に対応している、露光量は５０ｍＪ／ｃｍ2であった（図６（ｄ））。
（５）露光の後、１２０℃で１２０秒間ＰＥＢを行い、１．１８％ＴＭＡＨ（テトラメチルアンムニュームハイドロオキサイド）を用いて３０秒間パドル現像を行った。そして、速やかに水洗を施し、１００℃のホットプレート上で２分間乾燥した（図６（ｅ））。
（６）次に、レジスト層６０４をマスクとして、中間層６０３であるクロム層をウエットパターニングした。エッチング液は、濃硝酸０．５ｖｏｌ％の水溶液に、硝酸第２セリウムアンモニウム（Ｃｅ（ＮＨ4）2（ＮＯ3）6）を１５ｗｔ％溶解した液を用いた。本溶液に２分間パドルエッチングを行い、速やかに水洗を施し、１００℃のホットプレート上で２分間乾燥した（図６（ｆ））。
（７）その後、ＲＩＥ（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｉｏｎ−ｂｅａｍ  ｅｔｃｈｉｎｇ）装置に配置し、中間層６０３をマスクとして、高屈折率層であるＴｉＯ2層６０２（４００ｎｍ）をエッチングする。エッチングガスとしては、ＳＦ6、１８０ｓｃｃｍとＡｒ、２０ｓｃｃｍの混合ガスを用いた。その他のエッチング条件は圧力１５ｍｔｏｒｒ、ＲＦパワー１２００Ｗである。この時のＴｉＯ2層のエッチングレートは１５ｎｍ／ｍｉｎであった。この条件で２０ｍｉｎエッチングを行いＴｉＯ2膜を３００ｎｍエッチングした後に、ガス種をＣＨＦ3、１００ｓｃｃｍとＣＦ4、１００ｓｃｃｍの混合ガスに変更してエッチングした。その他のエッチング条件は圧力１０ｍｔｏｒｒ、ＲＦパワー１５００Ｗである。この時のＴｉＯ2層のエッチングレートは１０ｎｍ／ｍｉｎであった。この条件で５ｍｉｎエッチングを行った。
この時の、表面に形成された微細凹凸形状のパターンを図７に示す。図７に示されるように、カーボンが底面、側壁に吸着しながら半円形状７０１に５０ｎｍエッチングされ半円形状７０１の半径は３５ｎｍであった。この半円形状の膜を接続膜とした。
更に、酸素をエッチングガスとして、表面のレジスト層６０４を剥離した。（図６（ｇ））
（８）最後に、前記クロムのエッチング液に浸漬し、マスクとして使用した金属クロムからなる中間層６０３を溶解剥離した後、シャワー水洗を施し、１００℃のホットプレートで２分間乾燥することで、透明基板の表面に高アスペクト比を有するライン状の単層膜と接続膜が形成されたビームスプリッタを得た（図６（ｈ））。
（９）この接続膜が半円形状のビームスプリッタの分光反射率を分光光度計（日立社製Ｕ４０００自記記録分光光度計）により測定した（入射角４５°）。
【００２２】
この結果は図４と同様の反射率特性で１％以下であった。このように、半円形状の接続膜で接続された構成でも特性を維持できる。したがって、このような半円形状の接続膜による微細パターン幅のすそが広がった形状にすることにより、ドライエッチング時における放電時のダメージ、ウエット処理時における毛細管力の応力によるダメージ等を緩和することができ、これにより微細凹凸形状パターンの傾斜をさらに防ぐことが可能となり、大幅な歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１における偏光ビームスプリッタの構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１における偏光ビームスプリッタの製造プロセスを示す図。
【図３】本発明の実施例１における偏光ビームスプリッタの表面に形成された微細凹凸形状のパターンの傾斜角度を示す図。
【図４】本発明の実施例１，２における偏光ビームスプリッタの分光特性を示すグラフ。
【図５】本発明の実施例２における偏光ビームスプリッタの構成を示す断面図。
【図６】本発明の実施例２における偏光ビームスプリッタの製造プロセスを示す図。
【図７】本発明の実施例２における偏光ビームスプリッタの表面に形成された微細凹凸形状のパターンの形状を示す図。
【図８】従来例の偏光ビームスプリッタの入射光、反射光を示す断面図。
【図９】従来例である非特許文献１等の偏光ビームスプリッタの入射光、反射光を示す断面図。
【図１０】従来例である特許文献１の光学部品の入射光、反射光を示す断面図。
【図１１】従来例の偏光ビームスプリッタにおける課題を説明する断面模式図。
【符号の説明】
【００２４】
１０１：透明基板
１０２：高屈折率膜
１０３：微細パターンを構成するライン状の単層膜
１０４：接続用単層膜
２０１：透明基板
２０２：高屈折率膜
２０３：中間層（クロム）
２０４：レジスト
２０５：マスク
２０６：露光されたレジストのパターン形状
【図１】
2006189496.tif 000003
【図２】
2006189496.tif 000004
【図３】
2006189496.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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